[發明專利]一種基于空氣分級燃燒的防堵渣型貼壁風裝置

在審

• 申請號: 202011312160.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112283736A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 楊輝;崔光明;李冰心;姚佳鑫;沈植;張海龍;王曉乾
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23K3/02
• 分類號: F23K3/02;F23L5/02;F23J1/06;F23M5/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

一種基于空氣分級燃燒的防堵渣型貼壁風裝置，包括由射流風噴口與保護風噴口組成的貼壁風噴口；射流風噴口面向煤粉燃燒器的氣流射流方向設置，保護風噴口背向煤粉燃燒器的氣流射流方向設置；所述的射流風噴口與保護風噴口之間通過隔板隔開；射流風噴口內設置有捅焦裝置，捅焦裝置能夠將粘附在射流風噴口處的焦渣推出至爐膛內。本發明實現了空氣分級燃燒，有利于降低燃燒產生的NOx；保護風在水冷壁貼壁處形成氣膜，改善了水冷壁貼壁處氣氛。在射流風和保護風的作用下，鍋爐水冷壁高溫腐蝕問題能夠得到解決。同時能夠防止燃燒過程中焦渣顆粒粘附在貼壁風噴口造成噴口結渣或燒損。

技術領域

本發明屬于燃煤電站鍋爐領域，具體涉及一種基于空氣分級燃燒的防堵渣型貼壁風裝置。

背景技術

為滿足環保排放的要求，減輕燃煤電站鍋爐脫硝系統運行壓力，國內多數煤粉鍋爐采用低氮燃燒技術(低NOx燃燒器或設置緊湊燃盡風COFA和分離燃盡風SOFA)控制燃燒中NO_x的生成，燃燒區域(即燃燒的初期階段)的當量空氣系數小于1.0，進而使煤燃燒過程初期處于缺氧燃燒狀況，中、后期補充燃盡需要的氧量，以促進煤粉和CO氣體的燃盡。

然而在低氮燃燒方式下，相當一部分煤粉鍋爐水冷壁存在高溫腐蝕問題，造成水冷壁的壁厚減薄，嚴重影響了鍋爐的安全運行。對于對沖燃燒的鍋爐，兩側墻中部(中層燃燒器至燃盡風標高)范圍內的水冷壁高溫腐蝕最為嚴重。如某電廠1000MW超(超)臨界對沖燃燒鍋爐側墻標高18.8m～45m處，自中心線向兩側3.5m范圍內約366.8m²的區域存在高溫腐蝕現象。對于切圓燃燒鍋爐，水冷壁高溫腐蝕區域與鍋爐結渣嚴重區域較為一致，多集中在燃燒器射流方向下游的半面墻上。如某電廠300MW四角切圓燃燒鍋爐低氮燃燒器改造運行一年后，鍋爐水冷壁存在高溫硫腐蝕現象，腐蝕區域位于鍋爐后墻、左側墻、右側墻標高15.6m至18.7m范圍(對應A層至C層的燃燒區域)，腐蝕最嚴重的水冷壁壁厚剩余2.9mm(原壁厚7.5mm)。對于W火焰燃燒鍋爐，水冷壁高溫腐蝕多集中在前后墻的冷灰斗上下區域，拱下兩側墻中間部位區域。如某電廠2號鍋爐冷灰斗拐點下方至拱上1～2m范圍的側墻水冷壁存在較嚴重高溫腐蝕。鍋爐水冷壁高溫腐蝕主要與燃煤硫含量、水冷壁貼壁處的氣氛、高溫煙氣及煤粉氣流的沖蝕等因素有關。解決水冷壁高溫腐蝕問題通常采取兩方面的措施，一是通過燃燒優化調整或實施貼壁風改造，改善高溫腐蝕區域水冷壁貼壁氣氛，此為主動性防護措施；另外一種是進行水冷壁防腐蝕噴涂，此為被動式防護措施。水冷壁防腐蝕噴涂層受噴涂工藝質量影響，可使用1-3年左右；燃燒調整方式受燃煤煤質變化、燃燒器布置的固有特性影響，難以徹底解決鍋爐水冷壁高溫腐蝕。近年來國內鍋爐制造廠家、科研院所提出不同型式的鍋爐前后墻或側墻加裝貼壁風布置方案。布置在鍋爐前后墻上的貼壁風裝置，為了使風量能夠穿過燃燒煙氣進入側墻水冷壁附近，需要較大的送風動量，影響鍋爐低氮燃燒效果，且容易導致排煙CO濃度偏高。在鍋爐側墻上布置的貼壁風裝置，由于其加裝在側墻水冷壁鰭片開孔位置，噴口較小存在結渣堵塞噴口的問題，且貼壁風引自二次風箱，風箱壓力較低，剛性不足，噴入爐內的貼壁風在爐內煙氣卷吸作用下，無法發揮保護側墻水冷壁的作用。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中鍋爐水冷壁存在的高溫腐蝕問題，提供一種基于空氣分級燃燒的防堵渣型貼壁風裝置，有效解決鍋爐水冷壁高溫腐蝕且貼壁風噴口不易堵渣。

為了實現上述目的，本發明有如下的技術方案：

一種基于空氣分級燃燒的防堵渣型貼壁風裝置，包括由射流風噴口以及保護風噴口組成的貼壁風噴口；射流風噴口面向煤粉燃燒器的氣流射流方向設置，保護風噴口背向煤粉燃燒器的氣流射流方向設置；所述的射流風噴口與保護風噴口之間通過隔板隔開；射流風噴口內設置有捅焦裝置，捅焦裝置能夠將粘附在射流風噴口處的焦渣推出至爐膛內。

優選的，貼壁風裝置布置在鍋爐水冷壁的高溫腐蝕區域；